请详细说明动态规划问题的解题思路,并给出两个例子。其中一个例子应较为基础,另一个应具有难度
时间: 2024-02-19 08:03:54 浏览: 69
关于动态规划的课件及思路
动态规划是一种算法思想,通常用于解决优化问题。它通常用于需要通过求解子问题的最优解来求解原始问题的情况。动态规划通常由以下几个步骤组成:
1.定义子问题:将原问题分解为若干个子问题,并定义每个子问题的解。
2.定义状态:定义状态表示原问题或子问题的解。
3.状态转移方程:根据子问题的解和状态,定义原问题或子问题的解。
4.计算顺序:按照一定的顺序计算每个状态的值,通常是从小到大计算。
5.计算原问题的解:根据计算出的状态值,计算原问题的解。
下面给出两个例子:
例子1:爬楼梯问题
有一个n级的楼梯,每次可以走1步或2步,问有多少种不同的走法。
1.定义子问题:假设f(i)表示走到第i级楼梯的不同走法数。
2.定义状态:状态表示为f(i)。
3.状态转移方程:f(i) = f(i-1) + f(i-2)。
4.计算顺序:按照从小到大的顺序计算每个状态的值。
5.计算原问题的解:原问题的解为f(n)。
Java代码如下:
```java
public int climbStairs(int n) {
if (n == 1) {
return 1;
}
int[] f = new int[n+1];
f[1] = 1;
f[2] = 2;
for (int i = 3; i <= n; i++) {
f[i] = f[i-1] + f[i-2];
}
return f[n];
}
```
例子2:最长公共子序列问题
给定两个字符串s1和s2,求它们的最长公共子序列。
1.定义子问题:假设f(i,j)表示s1前i个字符和s2前j个字符的最长公共子序列长度。
2.定义状态:状态表示为f(i,j)。
3.状态转移方程:如果s1[i] == s2[j],则f(i,j) = f(i-1,j-1) + 1;否则f(i,j) = max(f(i-1,j), f(i,j-1))。
4.计算顺序:按照从小到大的顺序计算每个状态的值。
5.计算原问题的解:原问题的解为f(n,m),其中n和m分别是s1和s2的长度。
Java代码如下:
```java
public int longestCommonSubsequence(String text1, String text2) {
int n = text1.length();
int m = text2.length();
int[][] f = new int[n+1][m+1];
for (int i = 1; i <= n; i++) {
char c1 = text1.charAt(i-1);
for (int j = 1; j <= m; j++) {
char c2 = text2.charAt(j-1);
if (c1 == c2) {
f[i][j] = f[i-1][j-1] + 1;
} else {
f[i][j] = Math.max(f[i-1][j], f[i][j-1]);
}
}
}
return f[n][m];
}
```
这两个例子分别是动态规划问题的基础和难度较高的例子。在实际应用中,动态规划可以解决许多优化问题,例如背包问题、最长上升子序列问题、矩阵链乘法问题等。
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